/**
 * 两两交换链表中的节点
 *
 * 给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：head = [1,2,3,4]
 * 输出：[2,1,4,3]
 *
 * 示例 2：
 * 输入：head = []
 * 输出：[]
 *
 * 示例 3：
 * 输入：head = [1]
 * 输出：[1]
 *
 * 提示：
 * 链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
 * 0 <= Node.val <= 100
 */

/**
 * 这题可以用递归, 可能说的不是很清楚, 但是我们在看到链表相关题目的时候还是可以优先考虑递归的
 * 首先我们分析题目所要我们做的事, 就是交换两两相连的节点, 当然每两个相连的节点都是要交换的
 * 这就然我们看见了每个操作都是相同的, 这个操作们容易做, 我们用最笨的方法, 定义四个新节点,
 * 分别表示 要交换节点的前一个节点, 交换的第一个节点, 交换的第二个节点, 交换节点的后一个节点
 * 然后按顺序联系这几个节点, 这种方法虽然是最笨的, 但是不会出错, 在递归和链表两个高强度会出错的
 * 题目下我们用最简单的方法
 * 交换是解决了, 接下来我们就需要解决递归的问题, 我们 接下来定义的函数需要帮我们解决交换节点的问题
 * 这这需要提供一个头结点就可以了, 所以我们提供要定义的第一个节点, 所以函数头里面只需要定义一个节点就可以了
 * 后面我们需要判断函数出口, 很明显, 当要交换的节点是一孤独一个, 甚至是一个也没有, 我们就不需要交换的了
 * 时间复杂度 : O(n)
 * 空间复杂度 : O(n)
 */



public class Main {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {

        // 我们定义虚拟节点
        ListNode newHead = new ListNode(0);

        // 虚拟节点 next 用来指向 head
        newHead.next = head;

        // 递归启动 !!!!!!!!
        dfs(newHead);

        //只需要返回节点的 next 就可以了
        return newHead.next;
    }

    // 定义的递归函数
    private void dfs (ListNode cur1) {

        // 我们需要设置一下递归出口
        // 当要交换的节点是一个或者一个也没有时, 我们就出递归
        if (cur1.next == null || cur1.next.next == null) {
            return;
        }

        // 定义好每个节点
        // cur1 -> cur2 -> cur3 -> cur4
        ListNode cur2 = cur1.next;
        ListNode cur3 = cur2.next;
        ListNode cur4 = cur3.next;

        // 交换节点
        // cur1 -> cur3 -> cur2 -> cur4
        cur1.next = cur3;
        cur2.next = cur4;
        cur3.next = cur2;

        // 注意我们返回的节点是交换节点的前一个节点
        dfs(cur2);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode node1 = new ListNode(1);
        ListNode node2 = new ListNode(2);
        ListNode node3 = new ListNode(3);
        ListNode node4 = new ListNode(4);

        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;

        Main test = new Main();
        test.swapPairs(node1);
    }
}

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
}